Temps de trajet de la lumière : neuf paliers vers le passé

En mai 2024, la NASA annonçait JADES-GS-z14-0 comme la galaxie la plus lointaine jamais observée avec certitude, une lumière émise moins de 300 millions d'années après le Big Bang. Vingt mois plus tard, en janvier 2026, un communiqué de l'ESA et du télescope Webb annonçait qu'un autre objet, MoM-z14, prenait sa place. Deux records séparés par moins de deux ans, et pourtant, dans les deux cas, ce qu'on observe n'a jamais existé au moment où on le regarde : c'est déjà du passé, figé dans un rayon lumineux parti bien avant que quiconque, sur Terre, ne pointe un instrument vers lui.

Regarder loin dans l'espace, c'est regarder loin dans le temps : la lumière met un temps fini à nous parvenir, donc plus un objet est distant, plus l'image qu'on en reçoit est ancienne. La lumière du Soleil met 8 minutes et 20 secondes à nous atteindre ; celle de MoM-z14, la galaxie la plus lointaine confirmée à ce jour, voyage depuis environ 13,5 milliards d'années selon l'ESA et le télescope Webb. Ce délai porte un nom : le temps de trajet, ou lookback time.

Le format qui circule sur ce sujet s'arrête presque toujours à une définition et un exemple isolé, le Soleil ou une galaxie du JWST, sans jamais construire l'échelle intermédiaire. Voici les neuf paliers, chacun adossé à une source individuelle.

Ce qui frappe, en construisant cette liste sur un tableur plutôt qu'en la lisant en vrac : les sept premiers paliers, de la Lune à l'amas M13, tiennent tous dans une fourchette de secondes à quelques dizaines de milliers d'années. Puis on saute à Andromède, et l'échelle change de nature ; avec MoM-z14, elle change encore, d'un facteur supérieur à cinq mille par rapport à la galaxie voisine. Aucun de ces sauts n'est arbitraire, ils suivent simplement la structure réelle de l'Univers observable, mais l'œil, sur un graphique, ne s'y habitue jamais tout à fait.

Non, et c'est là que la plupart des vulgarisations glissent sans le signaler. Pour un objet proche, comme la Lune ou Proxima Centauri, l'écart entre "distance actuelle" et "distance parcourue par la lumière" est négligeable : l'expansion de l'Univers n'a quasiment pas eu le temps de jouer sur des trajets aussi courts. Pour un objet à grand redshift, ce n'est plus le cas.

Selon l'observatoire Las Cumbres, dans son explication du couple distance et lookback time, la distance qu'on associe naïvement à une durée de trajet en années-lumière n'est pas la distance réelle à l'objet, parce que l'Univers a continué de s'étendre pendant que la lumière voyageait et que l'objet se trouve aujourd'hui bien plus loin qu'au moment où cette lumière est partie. L'observatoire l'illustre avec la galaxie UDFy-38135539 : sa lumière voyage depuis environ 13,1 milliards d'années, mais sa distance actuelle, une fois l'expansion prise en compte, atteint environ 30,4 milliards d'années-lumière. Deux nombres, une seule galaxie, deux questions différentes.

Pour MoM-z14, la fiche technique du communiqué ESA/Webb ne porte en confiance ferme que le temps de trajet : environ 13,5 milliards d'années. Une distance comobile actuelle circule bien, autour de 33,8 milliards d'années-lumière, mais uniquement via des sources secondaires ; ni le communiqué ESA/Webb ni l'article évalué par les pairs qui confirme le redshift ne l'avancent eux-mêmes. Il faut donc la considérer comme une estimation non recoupée par la source primaire, pas comme une valeur établie au même titre que les 13,5 milliards d'années de trajet. Confondre les deux grandeurs, c'est précisément l'erreur la plus répandue sur ce sujet.

Au 24 août 2026, date de publication de cet article, MoM-z14. Le redshift de cette galaxie, z = 14,44, a été confirmé par spectroscopie NIRSpec du télescope Webb dans le cadre du programme d'observation "Mirage or Miracle", puis validé par un article évalué par les pairs publié le 30 janvier 2026 dans The Open Journal of Astrophysics. Elle remplace JADES-GS-z14-0, dont le redshift de 14,32 avait été confirmé en janvier 2024 après près de dix heures d'observation NIRSpec, un objet qui existait alors moins de 300 millions d'années après le Big Bang.

Ce classement n'a rien de définitif ; il l'était déjà pour JADES-GS-z14-0, jusqu'à ce qu'il ne le soit plus, vingt mois plus tard. Un record de distance cosmique se lit toujours à la date où on le cite, jamais comme un plafond. Ce qui distingue MoM-z14 d'une simple candidate, c'est la confirmation par spectroscopie : le décalage vers le rouge n'est pas estimé sur une couleur globale, il est mesuré raie par raie, ce qui est la seule preuve qu'une communauté d'astronomes accepte comme définitive pour ce genre d'annonce.

Elle ne vient d'aucune galaxie. Le fond diffus cosmologique, ce rayonnement fossile détecté dans toutes les directions du ciel, a été émis environ 380 000 ans après le Big Bang, selon la NASA, au moment où l'Univers est devenu assez froid pour que l'hydrogène se forme et que la lumière cesse d'être piégée par la matière ionisée. Paradoxalement, cette lumière est à la fois la plus vieille qu'on puisse capter et la source la plus étudiée en cosmologie moderne : elle porte, gravée dans ses infimes variations de température, la structure qui a donné naissance à toutes les galaxies qu'on observe aujourd'hui, MoM-z14 comprise.

Je ne suis pas certain qu'il faille vraiment chercher à se représenter cet écart-là de façon intuitive, tant il échappe à toute échelle humaine ; le constat suffit, et il suffit largement.

Qu'est-ce que le temps de trajet de la lumière ?#

C'est la durée qu'a mise la lumière d'un objet pour nous parvenir, aussi appelée lookback time. Pour le Soleil, elle vaut 8 minutes et 20 secondes ; pour MoM-z14, la galaxie confirmée la plus lointaine, elle atteint environ 13,5 milliards d'années selon l'ESA et le télescope Webb.

Pourquoi regarder loin dans l'espace revient-il à regarder dans le passé ?#

Parce que la lumière voyage à vitesse finie : l'image qui atteint un télescope aujourd'hui a quitté sa source il y a un temps égal à la distance de trajet, exprimée en années-lumière. Un objet à 25 000 années-lumière, comme l'amas M13, est donc observé tel qu'il était il y a 25 000 ans, pas tel qu'il est maintenant.

Le temps de trajet et la distance actuelle d'un objet lointain sont-ils identiques ?#

Non. L'expansion de l'Univers continue pendant que la lumière voyage, donc la distance actuelle d'un objet à grand redshift dépasse toujours son temps de trajet en années-lumière. Selon l'observatoire Las Cumbres, une galaxie dont la lumière voyage depuis environ 13,1 milliards d'années peut se trouver aujourd'hui à environ 30,4 milliards d'années-lumière.

Quel est l'objet le plus lointain jamais confirmé ?#

MoM-z14, avec un redshift de 14,44 confirmé par spectroscopie NIRSpec du télescope Webb et validé par un article évalué par les pairs publié le 30 janvier 2026. Sa lumière voyage depuis environ 13,5 milliards d'années. Ce record, valable au 24 août 2026, a remplacé celui de JADES-GS-z14-0, confirmé en 2024 avec un redshift de 14,32.

Combien de temps la lumière de la Lune met-elle à nous parvenir ?#

Environ 1,28 seconde, pour une distance moyenne de 384 400 kilomètres affinée grâce aux réflecteurs laser laissés sur place par les missions Apollo. C'est le trajet lumineux le plus court de toute échelle astronomique usuelle, hors instruments pointés sur la Terre elle-même.

Pour comprendre ce qu'est concrètement une année-lumière avant de manipuler ces échelles, direction l'article qui pose l'unité de mesure, plutôt que ce sujet-ci, qui se concentre sur le délai d'observation. Le décalage vers le rouge, qui permet de mesurer ces temps de trajet pour les objets les plus lointains, est expliqué plus en détail dans ce guide sur l'effet Doppler et le redshift. Pour situer précisément notre satellite naturel, cet article sur le périgée et l'apogée lunaires complète le premier palier du tableau ci-dessus. L'unité astronomique, utilisée ici pour Jupiter, est détaillée dans cet article sur sa définition exacte. Pour aller observer un objet du tableau soi-même, ce guide sur la nébuleuse d'Orion donne un point de départ accessible avec un instrument amateur. Enfin, le dossier complet consacré au record actuel se trouve dans cet article sur MoM-z14.

• ESA/Webb, communiqué weic2603, "MoM-z14"
• The Open Journal of Astrophysics, "A Cosmic Miracle: A Remarkably Luminous Galaxy at z_spec = 14.44 Confirmed with JWST"
• NASA Science, "NASA's James Webb Space Telescope Finds Most Distant Known Galaxy"
• NASA Science, "What Is Cosmological Redshift ?"
• NASA Science, "Big Bang and the Evolution of the Universe"
• Las Cumbres Observatory, "Distance and Lookback Time"
• NASA Science, Sun Facts
• NASA APOD, 14 août 2025
• Universe Today, "Distance to Andromeda"
• Wikipedia, "Vega"
• EarthSky, "How far is Betelgeuse"
• in-the-sky.org, "Jupiter at opposition"